硬件课程设计实践报告---顺序控制系统

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计算机硬件课程设计报告(cpu设计)

计算机硬件课程设计报告(cpu设计)

计算机硬件课程设计设计报告学号: 姓名:成绩:学号: 姓名:成绩:东南大学计算机科学与工程系二0 10 年11 月一、设计名称:My CPU的设计二、本设计的主要特色:1、熟悉挂总线的逻辑器件的特性和总线传送的逻辑实现方法。

2、掌握半导体静态存储器的存取方法。

三、设计方案:1. 数据格式——8位二进制定点表示2. 指令系统——CPU的指令格式尽量简单规整,这样在硬件上更加容易实现。

7条基本指令:输入/输出,数据传送,运算,程序控制。

指令格式:Array7 6 5 4 3 2 1 0两种寻址方式:寄存器寻址Array7 6 5 4 3 2 1 0直接地址寻址,由于地址要占用一个字节,所以为双字节指令。

7条机器指令:IN R目:从开关输入数据到指定的寄存器R目。

OUT R源:从指定的寄存器R源中读取数据送入到输出缓冲寄存器,显示灯亮。

ADD R目,R源:将两个寄存器的数据相加,结果送到R目。

JMP address : 无条件转移指令。

HALT : 停机指令。

LD R目,address : 从内存指定单元中取出数据,送到指定寄存器R 目。

ST address , R 源: 从指定的寄存器R源中取出数据,存入内存指定单元。

Address(内存地址)3. CPU内部结构4.数据通路设计根据指令系统,分析出数据通路中应包括寄存器组、存储器、运算器、多路转换器等,采用单总线结构。

通用寄存器组:运算器:存储器:多路转换器:输出缓冲器:5.控制器设计控制通路负责整个CPU的运行控制,主要由控制单元和多路选择器MUX 完成。

在每一个时钟周期的上升沿指令寄存器IR 从内存中读取指令字后,控制单元必须能够根据操作码,为每个功能单元产生相应主控制信号,以及对ALU 提供控制信号。

对于不同的指令,同一个功能单元的输入不同,需要多路选择器MUX 来对数据通路中功能单元的输入进行选择。

程序计数器PC:指令寄存器IR:指令译码电路:脉冲源及起停控制线路:时序信号产生部件:Sequence1内部电路:四、完成的任务1、补充了译码电路;2、修改了时序电路,满足教材要求;3、编写指令的微程序;指令的微程序lodpc (1000 0000):C00100 310080送数(1100 0000):30C000 C00400 010080取值公操作(0000 0000):30C000 002000IN (0001 0000):C00200 111080OUT (0010 0000):110880LD (0011 0000):30C000 008000 001200 111080 ST (0100 0000):30C000 008000 110C080ADD (0101 0000):181000 160800 400200 111080 JMP (0110 0000): 30C000 000100 310080HALT (0111 0000):0000404、建立RAM.mif中的内容;RAM中内容简要介绍:地址指令E0 IN R0//向R0里放入数据20E1 LD //从指定存储单元30取出数据03放到R1中E3 OUT //将R1中的数据输出出来E4 ADD R0,R1//将R0和R1相加结果放入到R0中E5 OUT //把相加结果23输出E6 JMP //跳转到F0F0 ST //将R0里的数据存入指定单元20中F2 LD //将20中的数据取出放入R3中F4 OUT //将R3中的数据取出F5 HALT //停机指令5、测试结果与性能分析。

计算机硬件实习报告

计算机硬件实习报告

计算机硬件实习报告一、实习单位概况我所实习的单位是一家知名的计算机硬件公司,总部位于中国的主要城市之一。

该公司是一家专注于计算机硬件设计和制造的企业,拥有先进的研发设施和先进的制造工艺。

公司成立多年来一直致力于为客户提供高品质的计算机硬件产品,并在行业内享有很高的声誉。

二、实习岗位及任务我在实习期间担任的岗位是硬件工程师助理,主要负责协助高级硬件工程师完成各种任务。

我的主要任务包括:1. 参与硬件设计和开发项目,负责制定设计方案和进行相关的实验和测试。

2. 协助高级硬件工程师进行硬件性能测试和故障排除,并提供解决方案。

3. 参与硬件产品的生产和测试,确保产品的质量符合标准。

4. 跟踪和记录硬件设计和开发过程中的问题和进展,并向高级硬件工程师汇报。

三、实习过程及收获在实习期间,我通过参与实际的硬件设计和开发项目,深入了解了计算机硬件的工作原理和设计方法。

我学会了使用各种硬件设计和测试工具,并在实践中不断提升自己的技能。

在参与硬件设计和开发项目时,我学会了如何制定设计方案并进行实验和测试。

我通过自己的实践,掌握了硬件设计的常用原理和方法,如布线、电路设计和封装等。

我还学会了如何分析硬件设计中的问题,并提出解决方案。

在协助高级硬件工程师进行硬件性能测试和故障排除时,我学会了如何使用各种硬件测试工具和设备,并进行数据分析和处理。

通过这一过程,我对硬件的性能和故障排除方法有了更深入的了解。

在参与硬件产品的生产和测试时,我学会了如何进行产品的组装和测试,并确保产品的质量符合标准。

我通过实践中的不断调试和改进,提高了自己的组装和测试技巧。

在跟踪和记录硬件设计和开发过程中的问题和进展的过程中,我锻炼了自己的沟通和汇报能力。

我学会了如何向高级硬件工程师汇报问题和进展,并获得他们的指导和建议。

通过这次实习,我不仅加深了对计算机硬件的了解,还提高了自己的硬件设计和开发能力。

我学会了如何分析和解决硬件设计和开发中的问题,并在实践中不断提升自己的技能。

实验报告4 顺序控制回路的安装、调试【课件】

实验报告4 顺序控制回路的安装、调试【课件】

实验报告4 顺序控制回路的安装、调试【课件】实验目的:
1. 了解顺序控制回路的基本原理和组成;
2. 掌握顺序控制回路的安装、调试方法;
3. 能够运用所学知识,进行简单的顺序控制回路设计。

实验器材:
PLC梯形图编写软件、PLC编程器、电源、继电器、照明灯、按钮、线圈等。

实验原理:
顺序控制回路是一种对工业生产过程进行自动化控制的方法。

其基本原理是依靠电气
元件(继电器、接触器等)和程序控制器(PLC)对工业设备进行精确的操作和控制。

顺序控制回路通常应用于工业流水线和传送带等自动化生产线上,起到了自动化控制的作用。

顺序控制回路由一些基本元器件组成,如按钮、继电器、照明灯、线圈等。

通过这些
元器件之间的电气联系和控制,完成对工业机器的自动化控制。

实验步骤:
1. 准备实验器材,将所需要的电器元件连接好,包括电源、继电器、按钮、照明灯、线圈等。

2. 启动PLC编程器,编写程序,并将程序下载到PLC中。

3. 调试程序,确保程序员编写的指令无误,并完成设备的运转控制。

4. 对实验结果进行验证,检查设备控制是否符合实际要求。

实验注意事项:
1. 实验前,先去了解所需电器元件的使用方法和注意事项,确保安全;
2. 电路的连接应该符合实验要求,并且连接要良好、牢固;
3. 编写程序要认真,应严格按需求进行梯形图编写;
4. 调试程序时,一定要确保设备的安全,避免误操作造成伤害。

计算机硬件实习报告

计算机硬件实习报告

计算机硬件实习报告一、引言计算机硬件是现代计算机系统中不可或缺的重要组成部分。

通过参与计算机硬件实习,我对计算机硬件的组成原理、工作原理以及性能优化等方面有了更深入的了解。

本文将对我在计算机硬件实习中的所学所感进行总结和回顾。

二、实习背景与目的在实习过程中,我加入了一家计算机硬件研发公司,并参与了他们的硬件产品开发与测试。

实习的目的是熟悉计算机硬件的工作原理,掌握相关测试方法和技术,并通过实践提升自己的实践能力和团队合作意识。

三、实习内容与收获在实习期间,我主要参与了以下几个方面的工作:1. 硬件原型设计与制作:与团队成员合作,根据产品需求进行硬件原型设计,包括电路设计、PCB制作以及硬件组装调试等。

通过这一过程,我深入了解了硬件设计流程以及各种电子元器件的工作原理。

2. 硬件测试与性能优化:通过使用各种专业的测试仪器和设备,对硬件产品进行功能测试和性能评估。

针对测试结果,我与团队成员一起进行性能优化,提高产品的稳定性和性能。

3. 问题排查与解决:在硬件测试的过程中,经常会遇到一些问题和故障。

我需要通过分析硬件电路和信号调试,找出问题的根源并提出解决方案。

这个过程让我锻炼了自己的问题解决能力和逻辑思维能力。

4. 文档撰写与技术交流:在实习期间,我积极参与团队内部的技术交流会议,并撰写了一些技术文档,记录了硬件的设计思路、测试方法及结果等内容。

这不仅提升了自己的沟通表达能力,还加深了对所学知识的理解。

通过这些实习内容,我对计算机硬件的工作原理与设计流程有了更深入的认识与掌握,并提升了自己的动手能力和问题解决能力。

四、实习心得与体会在实习期间,我深切体会到了计算机硬件实践的重要性。

理论知识只是我们学习的基础,只有通过实际动手操作和实践,才能真正理解计算机硬件的运作原理。

而且,在团队中的合作也是十分重要的,只有良好的协作能力才能完成复杂的硬件开发工作。

实习过程中,我也遇到了一些挑战与问题。

例如,在硬件测试和性能优化过程中,有时候会遇到较为复杂的问题,需要耐心和细心进行排查和解决。

硬件综合设计实验报告

硬件综合设计实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握数字电路设计的基本原理和方法。

2. 学会使用FPGA(现场可编程门阵列)进行硬件设计。

3. 提高实际动手能力和问题解决能力。

4. 熟悉硬件描述语言(HDL)VHDL或Verilog的使用。

二、实验环境1. 开发平台:Xilinx Vivado 2022.22. 硬件设备:Xilinx Zynq-7000 SoC 开发板3. 软件工具:VHDL/Verilog 编辑器、仿真工具ModelSim、FPGA 编译器三、实验内容本次实验以设计一个简单的数字信号处理系统为例,包括以下模块:1. 数据输入模块2. 数据处理模块3. 数据输出模块四、实验步骤1. 需求分析根据实验要求,设计一个能够对输入数据进行简单处理的数字信号处理系统。

具体要求如下:- 输入数据为8位二进制数。

- 处理模块为简单的加法运算。

- 输出数据为处理后的结果。

2. 模块设计根据需求分析,将系统分为三个模块:- 数据输入模块:负责读取输入数据。

- 数据处理模块:负责执行加法运算。

- 数据输出模块:负责输出处理后的数据。

3. 代码编写使用VHDL或Verilog语言编写各模块代码。

```verilog// 数据输入模块module data_input(input clk, // 时钟信号input reset, // 复位信号output reg [7:0] data_in // 输入数据);always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begindata_in <= 8'b0;end else begin// 读取输入数据,此处省略具体实现endendendmodule// 数据处理模块module data_process(input [7:0] data_in, // 输入数据output reg [7:0] data_out // 输出数据);always @(data_in) begindata_out = data_in + 8'b1; // 简单的加法运算 endendmodule// 数据输出模块module data_output(input clk,input reset,input [7:0] data_out,output reg [7:0] data_display // 显示输出数据);always @(posedge clk or posedge reset) beginif (reset) begindata_display <= 8'b0;end else begindata_display <= data_out;endendendmodule```4. 仿真验证使用ModelSim进行仿真,验证各模块功能。

顺序控制电路实习报告

顺序控制电路实习报告

实习报告:顺序控制电路一、实习目的本次实习的主要目的是使学生了解顺序控制电路的基本原理和应用,掌握顺序控制电路的设计方法和步骤,提高学生的动手能力和实际操作技能,培养学生对电气工程领域的兴趣和热情。

二、实习时间按照学校安排,本次实习从2021年6月15日到6月25日,共计11天。

三、实习器材本次实习所使用的器材包括:DZ47小型断路器、CJX8交流接触器、行程开关、固定木板、十字口螺丝刀等。

四、实习任务本次实习的主要任务是设计和安装一个顺序控制电路,要求电路能够实现三个电动机的依次启动和停止。

五、实习过程1. 了解顺序控制电路的基本原理和应用:顺序控制电路是一种常用的电气控制电路,主要用于控制多个电动机的依次启动和停止,广泛应用于工业生产和自动化控制领域。

2. 分析题目要求:根据题目要求,我们需要设计和安装一个顺序控制电路,实现三个电动机的依次启动和停止。

3. 设计电路:根据题目要求和分析结果,我们设计了一个顺序控制电路。

电路中使用了三个接触器分别控制三个电动机的启动和停止,通过控制接触器的通断,实现电动机的依次启动和停止。

4. 安装电路:根据设计图纸,我们开始安装电路。

首先,将电动机、接触器、按钮等元器件安装在合适的位置,然后连接电路。

在安装过程中,要注意元器件的接线顺序和接线质量,确保电路的正常运行。

5. 调试电路:安装完成后,我们需要对电路进行调试。

通过反复试验,调整接触器的吸合和释放时间,使电动机能够按照预期的方式依次启动和停止。

6. 总结经验:在实习过程中,我们不仅学到了顺序控制电路的设计和安装方法,还学会了如何解决实际操作中遇到的问题。

通过本次实习,我们对电气控制领域有了更深入的了解,提高了自己的动手能力和实际操作技能。

六、实习收获通过本次实习,我们达到了实习目的,掌握了顺序控制电路的设计方法和步骤,提高了动手能力和实际操作技能。

同时,我们也培养了从事电气工程领域的兴趣和热情,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。

计算机硬件基础实验报告

计算机硬件基础实验报告

计算机硬件基础实验报告计算机硬件基础实验报告一、引言计算机硬件是现代社会不可或缺的一部分,它是支撑信息时代发展的基石。

为了更好地理解计算机硬件的工作原理,我们在课程中进行了一系列的实验。

本实验报告将对实验过程、实验结果以及实验心得进行详细阐述。

二、实验目的本次实验的目的是通过实际操作,深入了解计算机硬件的基本组成和工作原理。

具体目标包括:1. 掌握计算机硬件的组成结构,包括主板、CPU、内存、硬盘等;2. 理解计算机硬件的工作原理,包括数据传输、运算处理等;3. 学会使用相应的工具和软件进行硬件实验。

三、实验过程1. 实验一:主板组装首先,我们需要将主板与CPU、内存、硬盘等硬件设备连接起来。

按照实验指导书的步骤,我们仔细研究了主板的布局和接口类型,然后进行了组装。

在组装过程中,我们需要注意硬件设备的插口类型和方向,确保连接正确。

2. 实验二:CPU运算实验在这个实验中,我们使用了一款CPU运算实验软件。

通过输入不同的指令和数据,我们可以观察到CPU的运算过程。

我们尝试了不同的指令和数据组合,观察到了CPU的不同运算结果。

通过这个实验,我们更加深入地了解了CPU的工作原理和运算过程。

3. 实验三:内存读写实验内存是计算机中非常重要的一个组成部分,它用于存储程序和数据。

在这个实验中,我们使用了内存读写实验软件。

通过输入不同的数据和地址,我们可以观察到内存的读写过程。

我们尝试了不同的数据和地址组合,观察到了内存的读写结果。

通过这个实验,我们更加深入地了解了内存的工作原理和数据存储过程。

四、实验结果1. 实验一:主板组装通过仔细组装,我们成功地将主板与CPU、内存、硬盘等硬件设备连接起来。

在连接完成后,我们进行了电源测试,确认所有硬件设备正常工作。

2. 实验二:CPU运算实验通过输入不同的指令和数据,我们观察到了CPU的不同运算结果。

我们发现,不同的指令和数据组合会导致不同的运算结果。

这进一步加深了我们对CPU运算原理的理解。

顺序控制电路实训总结

顺序控制电路实训总结

顺序控制电路实训总结
在顺序控制电路实训中,我学习了顺序控制电路的原理和设计方法。

顺序控制电路是一种能够按照特定的顺序依次执行不同操作的电路,广泛应用于自动化控制系统中。

在实训中,我首先学习了顺序控制电路的基本概念和工作原理。

顺序控制电路通常由多个电气元件和逻辑门电路组成,能够根据输入信号的变化产生相应的输出信号。

然后,我学习了顺序控制电路的设计方法。

首先,我需要确定需要控制的对象和操作序列。

然后,根据操作序列,我可以设计出逻辑方程或者真值表来描述控制电路的行为。

接下来,我使用逻辑门电路和触发器等元件来实现顺序控制电路。

在实训中,我还练习了使用实验板进行顺序控制电路的搭建和调试。

通过观察输入信号和输出信号的变化,我可以验证我的设计是否正确,并进行必要的调整。

通过这次实训,我对顺序控制电路的原理和设计方法有了更深入的了解。

我也掌握了使用实验板进行顺序控制电路搭建和调试的技能。

这将对我今后的自动化控制系统设计和实施有很大帮助。

简易顺序控制器课程设计报告书

简易顺序控制器课程设计报告书

工程学院课程设计课程名称电子技术课题名称顺序控制器工程学院课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:简易顺序控制器(自选参数)专业班级:电子信息0881 班任务书下达日期2022 年07 月05 日设计完成日期2022 年07 月16 日一、任务与要求:设计并制作一个简易顺序控制器,使执行机构按一定的程序工作,要求如下:1、执行机构的加工程序步骤为五步,第一步8 秒, 第二步6 秒,第三步为土秒,第四步为£秒, 第五步为0秒,按顺序挨次动作;2、用显示器显示顺序控制器的各步加工时间(用倒计时方式);3、用发光二极管显示控制器的各道工序;4、用显示器显示加工步数;5、功能扩展(自选)二、设计要求:1、设计思路清晰,给出整体设计框图;2、设计各单元电路,给出具体设计思路、电路器件 ;3、总电路设计;4、安装调试电路;5、写出设计报告;主要设计条件1. 提供直流稳压电源、示波器;2. 提供TTL 集成电路芯片、电阻、电容与插接用面包板、导线等。

说明书格式1 课程设计封面;2、课程设计任务书;3、说明书目录;4、设计总体思路,基本原理和框图;5、单元电路设计(各单元电路图);6、总电路设计(总电路图);7、安装、调试步骤;8、故障分析与电路改进;9、总结与设计调试体味;10、附录(元器件清单);11、参考文献;12 、课程设计成绩评分表。

进度安排第一周星期一上午安排任务、讲课。

星期一下午---星期二下午查资料、设计星期四开始1、计算机仿真2、测试元器件3、调试单元电路4、调试总电路第二周星期一一一星期四1、调试验收2、写课程设计报告书星期五交报告与答辩地点:实验楼四楼电子综合实验室参考文献《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编《电子技术课程设计指导》介华、主编高等教育《电子路线设计、实验、测试》自美主编华中理工第章设计总体思路和框图1.1 设计总体思路:61.2.框图:7第章单元电路设计(各单元电路图2.1 倒计时显示模块72.2 加工步数与显示模块112. 3 数据选择块 ..................................... . (12)第章.总电路设计(总电路图) ............................. 第章安装、调试步骤...................................... 第章故障分析与电路改进.................................. 第章总结与设计调试体味 .................................. 第章附录................................................ 第章参考文献............................................第1 章设计总体思路和框图1.1 设计总体思路:模当秒脉冲进入秒个位的CP D 时(CP u=1) ,根据其功能开始由9 倒计时,当由9 走到0 时,秒个位的BO 端输出个0,两块74LS192 进行集联,将秒个位的BO 作为秒十位CP> ( CP u=1)的脉冲输入,秒个位每进行一次循环就向高位秒十位输入一个脉冲,高位就减1(如果秒十位大丁等丁1),如果秒十位是0 ,当秒个位每循环一次,两块级联的74LS192 就向74LS160 送入一个脉冲,这时显示步数的数码管显示的数值就加1 ,进行下一步的计数,直到进行第5 步,如此循环往复。

电路顺序控制实习报告

电路顺序控制实习报告

实习报告一、实习目的与任务本次实习的主要目的是通过实践操作,深入了解并掌握电路顺序控制的基本原理和实际应用。

通过本次实习,要求学生能够熟练使用相关仪器设备,设计并安装电路顺序控制电路,提高动手能力和实际问题解决能力。

二、实习内容1. 学习电路顺序控制的基本原理和常见电路顺序控制电路的实现方法。

2. 学习并掌握电路顺序控制仪器的使用方法,包括继电器、接触器、按钮等。

3. 设计并安装一个简单的电路顺序控制电路,实现电路的顺序控制功能。

三、实习过程在实习的第一天,我们首先学习了电路顺序控制的基本原理和常见电路顺序控制电路的实现方法。

通过老师的讲解和示例,我们对电路顺序控制有了更深入的了解。

在实习的第二天,我们学习了如何使用电路顺序控制仪器,包括继电器、接触器、按钮等。

在老师的指导下,我们进行了实际操作,掌握了这些仪器的基本使用方法。

在实习的第三天,我们开始设计并安装一个简单的电路顺序控制电路。

我们首先分析了电路的需求,然后设计了电路图,并进行了安装和调试。

通过这个过程,我们不仅提高了动手能力,还学会了如何解决实际问题。

在实习的最后一天,我们对设计的电路进行了测试和评估,确保电路能够实现预期的顺序控制功能。

通过这次实习,我们对电路顺序控制有了更深入的了解,也提高了实际操作能力。

四、实习收获通过本次实习,我对电路顺序控制的基本原理和实际应用有了更深入的了解。

我学会了如何使用相关仪器设备,设计并安装电路顺序控制电路。

在实际操作中,我不仅提高了动手能力,还学会了如何解决实际问题。

同时,我也认识到电路顺序控制的重要性。

在现代工业生产中,电路顺序控制被广泛应用于各种设备和工作流程中,可以提高生产效率和安全性。

通过这次实习,我对电路顺序控制有了更深刻的认识,也为今后的学习和工作打下了坚实的基础。

五、实习总结本次实习让我对电路顺序控制有了更深入的了解和掌握。

我通过实际操作,提高了动手能力和实际问题解决能力。

同时,我也认识到电路顺序控制在现代工业生产中的重要性。

顺序控制实训报告

顺序控制实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握顺序控制电路的基本原理、设计方法、接线方法以及实际应用。

通过实训,提高学生对电气控制工程相关知识的理解和应用能力,培养学生的动手操作能力和团队协作精神。

二、实训时间2023年3月10日至2023年3月17日,共一周时间。

三、实训地点电气工程实训室四、实训器材1. 交流电源:220V,50Hz2. 接触器:CJX8,交流接触器3. 热继电器:JR-16,热继电器4. 时间继电器:KT-5,时间继电器5. 按钮开关:SB,按钮开关6. 行程开关:SQ,行程开关7. 线路板:固定木板8. 十字口螺丝刀:个9. 断路器:DZ47,小型断路器10. 电气元件连接线五、实训内容1. 顺序控制电路的基本原理及设计方法2. 顺序控制电路的接线方法3. 顺序控制电路的实际应用六、实训过程1. 了解顺序控制电路的基本原理在实训开始前,我们先对顺序控制电路的基本原理进行了学习。

顺序控制电路是指按照一定的顺序执行多个控制任务,通常由多个电气元件组成,如按钮、接触器、热继电器、时间继电器等。

2. 设计顺序控制电路根据实训要求,我们设计了一个简单的顺序控制电路。

该电路由按钮、接触器、热继电器、时间继电器等元件组成,可以实现以下功能:(1)按下启动按钮,接触器1线圈得电,主触头闭合,电动机1开始运转;(2)等待一段时间后,时间继电器1动作,接触器2线圈得电,主触头闭合,电动机2开始运转;(3)按下停止按钮,接触器1、接触器2线圈失电,主触头断开,电动机1、电动机2停止运转。

3. 接线方法根据设计好的电路图,我们按照以下步骤进行接线:(1)将电源线连接到断路器;(2)将断路器输出端连接到按钮、接触器1线圈、热继电器、时间继电器1线圈;(3)将接触器1主触头连接到电动机1;(4)将时间继电器1延时闭合触头连接到接触器2线圈;(5)将接触器2主触头连接到电动机2;(6)将停止按钮连接到接触器1线圈和接触器2线圈。

硬件课程设计之顺序控制

硬件课程设计之顺序控制

硬件课程设计个人报告顺序控制系统设计班级:姓名:学号:小组成员:指导老师:计算机科学与技术学院2012年10月目录1.基本原理 (2)2. 电路图 (3)3. 功能模块图 (3)4. 程序流程图 (11)5.代码、注释 (12)6. 分析与测试 (16)7. 问题解决方案 (17)8. 运行结果 (17)9.结论与体会............................................................. 错误!未定义书签。

10. 参考文献 (18)1.基本原理原理简介:(1)8253用于对整个过程计时,每个灯所要亮灭的时间;(2)通过对8255A编程初始化,使8253和灯连接,控制灯的亮与灭,用以指示整个过程;(3)用8279控制数码显示器。

整个顺序控制实验我们将系统分为:第一步:1号指示灯亮;第9步:1号指示灯灭;第二步:2号指示灯亮;第10步:2号指示灯灭;第三步:3号指示灯亮;第11步:3号指示灯灭;第四步:4号指示灯亮;第12步:4号指示灯灭;第五步:5号指示灯亮;第13步:5号指示灯灭;第六步:6号指示灯亮;第14步:6号指示灯灭;第七步:7号指示灯亮;第15步:7号指示灯灭;第八步:8号指示灯亮。

第16步:8号指示灯灭。

如果系统没有故障产生(即控制红外灯的开关没有闭合),此时整个顺序控制系统将循环运行这八个步骤。

当出现故障的时候,此时系统将不能循环进行下去。

所有的过程将停止下来。

其中最主要的过程是8253控制电机运转的时间,以及8255控制LED灯的亮灭,8279控制显示数字。

这三个过程是整个顺序系统的关键。

其中8253发出时钟脉冲信号进行定时,而8255控制LED灯。

2.电路图图2——顺序控制电路图3.功能模块图数字显示部分:8279原理及接线图图3-2——8279引脚图8279采用单±5V电源供电,40脚封装。

DB0~DB7:双向数据总线,用来传送8279与CPU之间的数据和命令。

硬件课程设计之顺序控制系统设计

硬件课程设计之顺序控制系统设计

硬件课程设计实践报告顺序控制系统设计中国矿业大学2010年12月26日摘要顺序控制系统是一种按照一定顺序实现的微机系统,它是实现大型机组自动化,保证安全经济运行的重要措施。

在影响系统完好率和投入率的诸多因素中,合理划分设计界面及人-机界面的设计是两个最重要的因素。

顺序控制是自动控制领域中最基本应用又最广泛的一个方面,进入21世纪以来,它发展的非常迅速,在多个行业都有应用,备受人们的青睐。

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,顺序控制在社会日常生活中的作用越来越受到人们的重视,经过前一阶段的学习和认识,我们做出了一个简单的顺序控制系统,用来模拟一些机器生产等,以及生产过程中出现安全隐患的排查情况等。

我们学习了微机原理与接口技术这门课程,课上我们学到了一些计算机硬件工作的基本原理,汇编语言程序设计方法,微型计算机接口技术,建立微型计算机系统的整体概念,初步形成微机系统软硬件开发的能力,我们决定通过这次大作业来指导督促自己的学习,培养学习的兴趣,使我们的学习更有针对性。

根据课程设计的要求,我们用微机原理与接口实验仪来模拟机器的工作过程,用到了8253、8255、LED灯、0832、直流电机、步进电机、译码器以及报警灯等等,利用这些器件的工作原理可以模仿正常工作、报警等等一系列过程。

在实现运行的过程中,我们利用汇编语言,利用上述几种芯片,增加对计算机硬件系统的了解和熟悉,培养创新能力和动手能力。

总体报告目录1. 设计步骤流程 (1)2. 电路设计及主要功能 (1)2.1功能简介 (1)2.2使用的主要芯片以及元件 (2)2.3原理简介 (2)2.4 8255原理及接线图 (2)2.5 8253原理及接线图 (5)2.6 0832原理及接线图 (7)2.7步进电机原理及接线图 (10)2.8直流电机原理及接线图 (13)2.9硬件接线图(由实验设备所画) (14)3.程序流程图 (16)4. 分析与测试 (17)5. 设计中所遇到的各种问题及解决 (17)6. 实验总结 (18)7. 参考文献 (19)8. 附录(程序代码) (20)1. 设计步骤流程首先,设计和分析8253的定时功能,设计8253控制时间脉冲信号来对时间进行控制;其次,利用8255控制步进电机的正转和反转,用指示灯来显示;第三,利用0832控制直流电机的转和停;第四,利用红外线报警灯,来判断是否出现故障,开关控制,当开关闭合,此时红外线报警灯亮,电机立即停止工作,LED指示灯熄灭;最后,对整个过程进行调试和分析,画出流程图,以及硬件连接图,调试程序并运行程序2. 电路设计及主要功能2. 1功能简介整个顺序控制实验我们将系统分为六个过程:第一步:1号指示灯亮,步进电机正转10秒;第二步:2号指示灯亮,步进电机反转10秒;第三步:3号指示灯亮,步进电机正转10秒;第四步:4号指示灯亮,步进电机反转10秒;第五步:5号指示灯亮,直流电机转动10秒;如果系统没有故障产生(即控制红外灯的开关没有闭合),此时整个顺序控制系统将循环运行这五个功能。

基于某PLC、触摸屏地三级传送带顺序控制系统

基于某PLC、触摸屏地三级传送带顺序控制系统

分布式控制课程设计设计题目:课题十——三段传送带的启动和停止控制学校:院系:设计人员:指导教师:基于PLC、触摸屏的三级传送带顺序控制系统1.课题背景随着科技技术的发展,现在设备都有全自动生产功能。

工人只要按下开始按钮就可以让传送带自己运转,在下班时按下停止按钮就可以停止了。

为了能使传送带的起动和停止实现自动化,我们在设计中采用了顺序起动的操作。

电路有自己判断故障的的能力,为我们的生产带来了方便。

PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格比高、高可靠性的特点,已成为自动化工程的核心设备。

PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置,其使用量高居首位。

就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言,PLC仍然处于一种核心地位。

在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中,这个结论是众口一词的,尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。

在全球经济不景气的时候,PLC的市场销售仍然坚挺;PC控制有了引人注目的进展,但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争;小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看;PLC和PC控制在今后可能相互融合。

在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,取得良好效果。

PLC在我国的应用越来越广泛。

2.系统构成三级传送带顺序控制系统如图1所示,由控制面板、触摸屏、PLC、隔板、交流接触器及热继电器、传送带驱动电机等构成。

控制面板包括电路总启动、停止按钮;触摸屏用来提供友好的人机界面,能够完成控制面板功能。

PLCS7-300(CPU314)是系统的控制核心;隔离板的作用是保护PLC,先由PLC驱动小型继电器,再驱动交流接触器;热继电器起过流保护作用。

图1 三级传送带顺序控制系统3.系统功能及任务分析图2 传送带控制系统结构示意图控制要求:① 按下启动按钮,电动机M1运行,当行程开关SQ1检测到工件到来时,自动启动电动机M2运行。

②当行程开关SQ2检测到工件离开时,自动停止电动机M1运行。

顺序控制设计实验报告

顺序控制设计实验报告

顺序控制设计实验报告# 顺序控制设计实验报告## 实验目的本实验旨在通过学习和实践,掌握顺序控制设计的基本原理和方法,以及了解顺序控制技术在实际工程中的应用。

## 实验原理顺序控制是一种将多个功能按照一定的顺序进行控制的技术。

其原理是通过编程和逻辑电路的设计,按照设定的先后条件和逻辑关系,使得设备或系统能够按照预定的次序进行工作或执行任务。

在顺序控制设计中,通常会使用计数器、定时器、触发器等逻辑电路元件,以及编程语言如Ladder Diagram(梯形图)来实现。

通过对这些元件的合理组合和配置,可以实现复杂的顺序控制任务。

## 实验装置和器材1. PLC(可编程逻辑控制器)2. 控制器软件3. 输入设备(按钮、传感器等)4. 输出设备(电机、灯光等)## 实验步骤### 步骤一:设计输入和输出设备首先,根据实验要求和系统的需求,设计输入和输出设备。

例如,可以使用按钮作为输入设备,用来触发顺序控制的开始和停止信号;使用电机和灯光作为输出设备,用来表示系统的运行状态。

### 步骤二:编写控制程序在控制器软件中,根据实验要求,编写控制程序。

通常可以使用Ladder Diagram 来进行编程。

在程序中,需要使用计数器、定时器等元件来实现顺序控制的逻辑。

例如,在一个简单的顺序控制任务中,可以设置按下按钮开启设备,然后开始计时,等待一定时间后,触发输出设备的工作,随后再停止输出设备的工作。

### 步骤三:调试和测试在编写完成控制程序后,将其下载到PLC中,并连接好输入和输出设备。

然后进行调试和测试。

通过监控输入和输出设备的工作状态,可以验证控制程序的正确性。

如果控制程序不能满足要求,可以逐步调整和修改,直至达到预期效果。

### 步骤四:总结和改进在实验结束后,进行总结和改进。

从实验中可以得到一些经验教训和启示,这些对于今后的工程实际应用非常有价值。

例如,在实验过程中发现某些步骤或配置不合理时,可以考虑进行改进。

PLC课程设计实验报告

PLC课程设计实验报告

可编程控制器原理与实践课程设计实验报告**:***班级:自动化1202学号:*************:***2014年11月东华大学信息科学与技术学院目录一、PLC课程设计目的及要求----------------------3二、PLC的技术特点及应用------------------------3三、课程设计内容--------------------------------53.1智能抢答器系统-----------------------------53.1.1控制要求3.1.2I/O编址,梯形图及运行过程分析3.1.3 PLC硬件连接图3.1.4 总结与体会3.2 自动交通灯系统----------------------------93.2.1控制要求3.2.2I/O编址,梯形图及运行过程分析3.2.3 PLC硬件连接图3.2.4 总结与体会3.3 小球分拣器系统----------------------------153.3.1控制要求3.3.2I/O编址,梯形图及运行过程分析3.3.3 PLC硬件连接图3.3.4 总结与体会3.4 电梯模型----------------------------------193.4.1控制要求3.4.2I/O编址,梯形图及运行过程分析3.4.3 PLC硬件连接图3.4.4 总结与体会一、PLC课程设计目的及要求课程设计目的:(1)通过对实际的PLC控制系统的编程训练,提高分析问题、解决问题的能力;(2)熟悉工业生产中PLC的应用和系统构成,了解PLC控制的电路的设计方法。

(3)通过本次课程设计增进实际动手能力的培养。

(4)用PLC实现工件加工模型,四层电梯模型的运动控制和模拟系统的程序设计,掌握编程的一般方法和技巧。

课程设计要求:(1)理解实际系统的运动过程,分解动作过程使之容易编程。

(2)列写PLC控制系统的I/O配置。

(3)画出硬件电路图,实现PLC与控制装置的连线。

单片机课程设计单片机实现的顺序控制

单片机课程设计单片机实现的顺序控制

单片机课程设计单片机实现的顺序控制在现代电子技术领域中,单片机的应用越来越广泛。

顺序控制作为一种常见的控制方式,在工业生产、自动化设备等方面发挥着重要作用。

本次单片机课程设计旨在通过单片机实现顺序控制,深入理解单片机的工作原理和编程方法。

一、单片机简介单片机是一种集成了 CPU、存储器、输入输出接口等功能于一体的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、性能可靠等优点,广泛应用于各种智能化控制领域。

常见的单片机有 51 系列、STM32 系列等。

在本次课程设计中,我们选用了 51 系列单片机作为控制核心。

51 单片机采用哈佛结构,拥有丰富的指令集和较高的处理速度,能够满足我们对顺序控制的需求。

二、顺序控制的概念顺序控制是指按照预先设定的顺序,依次执行一系列操作或控制动作。

在工业生产中,例如流水线作业、自动化装配等过程,都需要采用顺序控制来确保生产的高效和稳定。

顺序控制通常可以通过逻辑电路、可编程控制器(PLC)或单片机等实现。

与逻辑电路相比,单片机具有编程灵活、功能强大的优势;与 PLC 相比,单片机成本更低,更适合小型控制系统。

三、系统设计要求本次课程设计的顺序控制系统需要实现以下功能:1、控制一组 LED 灯按照特定的顺序点亮和熄灭。

2、每个 LED 灯的点亮和熄灭时间可以通过编程设定。

3、系统具有手动和自动两种工作模式,手动模式下可以通过按键单独控制每个 LED 灯的状态,自动模式下按照预设的顺序自动运行。

四、硬件设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统初始化。

2、 LED 显示电路使用多个 LED 灯作为显示元件,通过单片机的 I/O 口进行控制。

为了保护单片机的 I/O 口,通常需要在 LED 灯与 I/O 口之间串联限流电阻。

3、按键输入电路设置手动模式下的按键,用于单独控制 LED 灯的状态。

按键通过上拉电阻连接到单片机的 I/O 口,当按键按下时,对应的 I/O 口电平发生变化。

plc顺序控制课程设计

plc顺序控制课程设计

plc顺序控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC顺序控制的基本原理和概念,掌握PLC编程的基本步骤和技巧。

2. 学生能够描述常见PLC指令的功能和用法,并运用到顺序控制程序设计中。

3. 学生能够分析实际工程案例,理解顺序控制在工业自动化中的应用和重要性。

技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行顺序控制程序的编写、调试和优化。

2. 学生能够通过小组合作,解决顺序控制中的实际问题,提高团队协作和问题解决能力。

3. 学生能够运用所学知识,设计简单的顺序控制程序,实现特定功能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC顺序控制技术的兴趣,激发学习热情,提高自主学习的积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识,注重实践操作中的细节和规范。

3. 培养学生的创新思维和团队协作精神,使其具备一定的工程实践能力和职业素养。

课程性质:本课程为电气自动化及相关专业的高职二年级学生开设的专业核心课程,旨在使学生掌握PLC顺序控制技术,为后续课程学习和职业发展奠定基础。

学生特点:学生已具备一定的电气基础知识和PLC基本操作能力,但对顺序控制技术的理解和应用尚浅。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过案例分析和实际操作,使学生掌握PLC顺序控制技术,培养其解决实际问题的能力。

同时,注重培养学生的自主学习、团队协作和创新能力。

,教学内容:1. PLC顺序控制基本原理:介绍PLC顺序控制的基本概念、工作原理和执行过程,结合实际案例使学生深入理解顺序控制在工业自动化中的作用。

2. PLC指令系统:讲解与顺序控制相关的主要PLC指令,如顺序控制指令、跳转指令等,并通过实例演示指令的应用方法。

3. PLC顺序控制程序设计:教授顺序控制程序设计的方法和步骤,包括程序流程图的绘制、程序编写、调试和优化等。

4. PLC顺序控制案例分析:分析典型工业自动化设备中的顺序控制案例,使学生了解顺序控制在实际工程中的应用。

顺序程序设计实验报告

顺序程序设计实验报告

顺序程序设计实验报告顺序程序设计实验报告引言顺序程序设计是计算机科学中的基础概念之一,也是初学者入门的重要环节。

本文将对顺序程序设计进行实验报告,通过实践探索该概念的应用和实际效果。

实验目的本次实验的目的是通过编写一段顺序程序,加深对顺序程序设计的理解,并掌握其基本语法和规则。

通过实践,我们将能够更好地理解程序的执行顺序和逻辑,提高编程能力。

实验过程首先,我们需要选择一个编程语言来实现顺序程序设计。

在本次实验中,我们选择了Python作为编程语言。

Python是一种简洁而强大的编程语言,非常适合初学者学习和实践。

接下来,我们需要定义一个问题或任务,以便编写程序。

在本次实验中,我们选择了一个简单的任务:计算圆的周长和面积。

这个问题非常适合顺序程序设计,因为它只涉及到顺序执行的计算过程。

在编写程序之前,我们需要了解圆的周长和面积的计算公式。

周长的计算公式是2πr,面积的计算公式是πr^2。

其中,π是一个常数,约等于3.14159,r是圆的半径。

接下来,我们可以开始编写程序了。

我们首先定义一个变量来表示圆的半径,然后使用周长和面积的计算公式来计算结果。

最后,我们将结果输出到屏幕上。

编写完成后,我们可以运行程序,观察结果是否正确。

如果结果与预期相符,则说明程序编写成功;如果结果不符,则需要检查代码逻辑和语法,进行调试和修改。

实验结果经过编写和测试,我们得到了正确的结果。

程序能够准确地计算圆的周长和面积,并将结果输出到屏幕上。

这证明了顺序程序设计的有效性和实用性。

实验总结通过本次实验,我们深入理解了顺序程序设计的概念和原理。

顺序程序设计是一种基础的编程思维方式,它能够帮助我们解决复杂的计算问题,并提高编程效率。

在实验过程中,我们学会了如何选择合适的编程语言来实现顺序程序设计。

Python作为一种简洁而强大的编程语言,非常适合初学者学习和实践。

此外,我们还学会了如何定义问题或任务,并使用适当的计算公式来解决问题。

顺序电路实习报告

顺序电路实习报告

本次顺序电路实习旨在通过实际操作,加深对顺序电路理论知识的理解,提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。

通过实习,我希望达到以下目标:1. 熟悉顺序电路的基本组成和原理;2. 掌握顺序电路的设计方法和步骤;3. 能够独立完成顺序电路的搭建和调试;4. 提高团队合作和沟通能力。

二、实习时间2023年3月15日至2023年3月20日,为期一周。

三、实习地点XX大学电气工程实验室四、实习内容1. 顺序电路基本原理学习在实习初期,我们首先学习了顺序电路的基本原理,包括同步计数器、异步计数器、寄存器等。

通过理论学习,我们了解了顺序电路的基本组成、工作原理以及不同类型顺序电路的特点和应用。

2. 顺序电路搭建在理论学习的基础上,我们开始动手搭建顺序电路。

首先,我们根据电路图选择合适的元件,包括计数器、触发器、门电路等。

然后,按照电路图连接各个元件,确保电路连接正确无误。

3. 顺序电路调试搭建好电路后,我们开始进行调试。

通过观察电路输出波形,判断电路是否按照预期工作。

如果出现故障,我们需要分析原因,查找问题所在,并进行相应的调整。

4. 顺序电路应用在掌握顺序电路基本搭建和调试方法后,我们尝试将顺序电路应用于实际项目中。

例如,设计一个简单的交通灯控制电路,实现红绿灯的顺序切换。

1. 理论知识掌握通过本次实习,我对顺序电路的基本原理有了深入理解,掌握了顺序电路的设计方法和步骤。

2. 动手实践能力提升在搭建和调试顺序电路的过程中,我的动手实践能力得到了显著提升。

我学会了如何选择合适的元件,如何连接电路,如何分析故障并解决问题。

3. 团队合作能力增强在实习过程中,我与团队成员密切配合,共同完成电路搭建和调试任务。

这使我意识到团队合作的重要性,并提高了我的团队协作能力。

六、实习心得1. 理论与实践相结合通过本次实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

只有将理论知识应用于实际操作中,才能真正掌握知识。

2. 动手实践能力是关键在电气工程领域,动手实践能力至关重要。

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硬件课程设计实践报告顺序控制系统设计学院:班级:姓名:学号:小组成员:指导老师:目录一.设计任务与要求 (3)1.1设计任务 (3)1.2要求 (3)二.总体设计与说明 (4)三.硬件框图与说明 (4)3.1设备器材 (4)3.2 8255原理及接线图 (4)3.3 8253原理及接线图 (8)四.电路原理图 (10)五软件主要模块流程图 (12)六源程序清单与注释……………………………………………………错误!未定义书签。

七问题分析与解决方案…………………………………………………….错误!未定义书签。

5八结论与体会 (16)8.1 实验现象 (16)8.1. 1 LED灯顺序亮起显示 (16)8.1.2 LED灯出现故障显示 (18)8.2 实验体会…………………………………………………..………… .20九参考资料 (20)一、设计任务与要求1.1设计任务顺序控制系统顺序控制系统是一种按照一定顺序实现的微机系统,它是实现大型机组自动化,保证安全经济运行的重要措施。

在影响系统完好率和投入率的诸多因素中,合理划分设计界面及人-机界面的设计是两个最重要的因素。

顺序控制是自动控制领域中最基本应用又最广泛的一个方面,进入21世纪以来,它发展的非常迅速,在多个行业都有应用,备受人们的青睐。

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,顺序控制在社会日常生活中的作用越来越受到人们的重视,经过前一阶段的学习和认识,我们做出了一个简单的顺序控制系统,用来模拟一些机器生产等,以及生产过程中出现安全隐患的排查情况等。

我们学习了微机原理与接口技术这门课程,课上我们学到了一些计算机硬件工作的基本原理,汇编语言程序设计方法,微型计算机接口技术,建立微型计算机系统的整体概念,初步形成微机系统软硬件开发的能力,我们决定通过这次大作业来指导督促自己的学习,培养学习的兴趣,使我们的学习更有针对性。

根据课程设计的要求,我们用微机原理与接口实验仪来模拟机器的工作过程,用到了8253、8255、LED灯、开关等等,利用这些器件的工作原理可以模仿正常工作等一系列过程。

在实现运行的过程中,我们利用汇编语言,利用上述几种芯片,增加对计算机硬件系统的了解和熟悉,培养创新能力和动手能力。

1.2 要求:当电路正常时,整个电路中的灯顺序亮起,当遇到故障时,使灯顺序熄灭。

二、总体方案与说明(1)8253用于对整个过程计时;(2)通过对8255A编程初始化,使8253和灯连接,控制灯的亮与灭;(3)将开关作为故障指示,开关闭合表示电路正常,LED灯能够顺序亮起,而在灯顺序亮起的过程中,当开关断开时,即表示电路出现故障,此时灯将顺序的熄灭。

三、硬件框图与说明3.1 设备器材(1)一台台式电脑用于对程序的编译测试等,同时还需要对实验设备进行控制,提供整个程序的运行平台,并且收集和释放硬件信号,实现程序功能。

(2)微机原理实验箱一台此设备能提供8253、8255、数码管等必要芯片。

并且能通过接受PC机传来的信息,显示出相应的功能。

以支持LED规则显示的实现。

(3)导线若干条用于电路和芯片之间的连接。

3.2 8255原理及接线图8255的基本工作原理8255A是Intel公司为其80系列微处理器生产的通用可编程并行输入输出接口芯片,也可以与其他系列的微处理器配套使用。

由于其通用性强,与微机接口方便,且可通过程序指定完成各种输入输出操作,因此,8255获得了广泛的应用。

它是具有3个8位的并行I/O端口,具有三种工作方式,被广泛地使用于单片机的并行I/O端口。

工作方式0:基本输入输出方式工作方式1:选通输入输出方式工作方式2:双向传送方式8255引脚功能说明:RESET:复位输入线,当该输入端外于高电平时,所有内部寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有I/O口均被置成输入方式。

PA0~PA7:端口A输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入锁存器。

PB0~PB7:端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器,一个8位的输入输出缓冲器。

PC0~PC7:端口C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入缓冲器。

端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口,每个4位的端口包含一个4位的锁存器,分别与端口A和端口B配合使用,可作为控制信号输出或状态信号输入端口。

CS:片选信号线,当这个输入引脚为低电平时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯。

RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。

WR:写入信号,当这个输入引脚为低电平时,允许CPU将数据或控制字写8255。

D0~D7:三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作,控制字和状态信息也通过数据总线传送8255A的工作方式与控制字8255A的工作方式8255A在使用前要先写入一个工作方式控制字,以指定A、B、C三个端口各自的工作方式。

8255A共有三种工作方式:方式0——基本输入输出方式,即无须联络就可以直接进行8255A与外设之间的数据输入或输出操作。

A口、B口、C口的高四位和低四位均可设置为方式0。

方式1——选通输入输出方式,此时8255A的A口和B口与外设之间进行输入或输出操作时,需要C口的部分I/O线提供联络信号。

只有A口和B口可工作在方式1。

方式2——选通双向输入输出方式,即同一端口的I/O线既可以输入也可以输出,只有A口可工作于方式2。

此种方式下需要C口的部分I/O线提供联络信号。

有关8255A三种工作方式的功能及应用的详细介绍见下一节。

8255A的控制字(1)工作方式选择控制字8255A的工作方式可由CPU写一个工作方式选择控制字到8255A的控制寄存器来选择。

控制字的格式,可以分别选择端口A、端口B和端口C上下两部分的工作方式。

端口A有方式0、方式1和方式2共三种工作方式,端口B只能工作在方式0和方式1,而端口C仅工作在方式0。

注意:在端口A工作在方式1或方式2,端口B工作在方式1时,C口部分I/O 线被定义为8255A与外设之间进行数据传送的联络信号线,此时,C口剩下的I/O 线仍工作在方式0,是输入还是输出则由工作方式控制字的D0和D3位决定。

(2)C口按位置位/复位控制字8255A的C口具有位控功能,即端口C的8位中的任一位都可通过CPU向8255A 的控制寄存器写入一个按位置位/复位控制字来置1或清0,而C口中其他位的状态不变。

应注意的是,C口的按位置位/复位控制字必须跟在方式选择控制字之后写入控制字寄存器,即使仅使用该功能,也应先选送一个方式控制字。

方式选择控制字只需写入一次,之后就可多次使用C口按位置位/复位控制字对C口的某些位进行置1或清0操作。

8255A引脚及功能示意图8255A 内部结构框图8255A 引脚及功能示意图A 组B 组(a )引脚(b ) 功能示意图8255A 内部结构框图PA 7~ PA 0PC 7~ PC 4PC 3~ PC 0PB 7~ PB 03.3 8253原理及接线图8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器,有几种芯片型号,外形引脚及功能都是兼容的,只是工作的最高计数速率有所差异,例如8253(2.6MHz),8253-5(5MHz)8253内部有三个计数器,分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。

每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。

每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。

每个计数器内部有一个8位的控制寄存器,还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

执行部件实际上是一个16位的减法计数器,它的起始值就是初值寄存器的值,而初始值寄存器的值是通过程序设置的。

输出锁存器的值是通过程序设置的。

输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容,从而使CPU 可以对此进行读操作。

顺便提一下,CR、CE和OL都是16位寄存器,但是也可以作8位寄存器来用8253在方式2时有它自己的工作的特点。

对某一计数通道写入控制字,选定工作方式2时,OUT端输出高电平。

如果GATE为高电平,则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时,将计数值装入执行部件.此后,计数器随着时钟脉冲的输入而递减计数.当计数值减为1时, OUT端由高电平变为低电平,待计数器的值减为0时, OUT端引脚又回到高电平, 与此同时,还将计数初值重新装入计数器,开始一个新的计数过程,并由些周而复始地计数.如果装入计数器的初值为n,那么在OUT引脚上,每隔n个周期就产生一个负脉冲,其宽度与时钟脉冲的周期相同,频率为输入时钟脉冲频率的n分之一.所以,这实际上是一种分频工作方式。

在操作过程中,任何时候都可由CPU重新写入新的计数值,它不会影响当前计数过程的进行.比如说,原来的计数值N=4,在计数过程中计数值回零前,又写入新的计数值N=3,8253仍按N=4进行计数.当计数值减为0时,一个计数周期结束,8253将按新写入的计数值N=3进行计数.当需要产生连续的负脉冲序列信号时,可使8253工作于方式2.在本实验当中,就是让0通道工作在方式2下.通道0的工作在实验中起到的作用是在OUT1端输出一个比较合适的时钟频率,然后用通道1进行时间的控制。

通道1在控制灯闪烁的时候采用的工作方式是方式3,这样可以让8255的A端口检测到输出端的方波信号。

对于方式3来说,它的工作方式与方式2有着很多相似的地方,然而,又不能等同.因为它们各自有着不同的特点.使用的时候就要加以区别。

我们可以从输出的波形上看出它们的一些不同之处。

因为方式3输出的不是序列负脉冲,而是对称的方波或基本对称的矩形波.当然,无论是方式2,还是方式3,都要将GATE端置为高电平才可实现它的功能。

8253有一些它的特点。

如果写入计数器的初值为偶数,则当8253进行计数时,每输入一个时钟脉冲,均使计数值减2。

计数值减为0时,OUT输出引脚由高电平变成低电平,同时自动重新装入计数初值,继续进行计数。

当计数值减为0时,OUT引脚又回到高电平,同时再一次将计数初值装入计数器,开始下一轮循环计数;如果写入的计数初值为奇数,则当输出端OUT为高电平时,第一个时钟脉冲使计数器减1,以后每来一个时钟脉冲,都使计数器减2,当计数值减为0时,输出端OUT由高电平变成低电平,同时重新装入计数初值,继续进行计数。

这时第一个时钟脉冲使计数器减3,以后每个时钟脉冲都使计数器减2,计数值减为0时,OUT引脚又回到高电平,并重新装入计数初值后,开始下一轮循环计数。

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